diseÑo de box coulvert - diseÑo flexion (1)

18
FECHA: PESOS ESPECIFICOS DE MATERIALES ɣ UNI UNI 2,40 Ton/m 3 1,9 Ton/m 3 1,80 Ton/m 3 24 1,72 Ton/m 3 3,1 Ton/m2 1,00 Ton/m 3 10 Ton/m2 UNI ɣ UNI 24 0,20 3,1 Ton/m2 DETALLE UNI Hp= 0,30 m Hr= 0,20 m H= 2,05 m e2= 0,20 m Hw= 0,00 m Hnf= 2,95 m Hs= 0,50 m Ht= 2,45 m H`= 2,95 m B= 3,05 m e1= 0,20 m Bt= 3,45 m Log= 1,00 m GEOMETRIA BOX COULVERT MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT OBRA: Ampliación avenida circunvalar. 10 de septiembre 2013. SUELO DE RELLENO DATOS DE ENTRADA OBSERVACION φ` suelo c suelo DETALLE Aa= SISMO SUELO DE FUNDACION ɣ pavimento= ɣ relleno= ɣ agua= ɣ concreto= MATERIAL OBSERVACION K reacción φ` suelo c suelo σ adm (D+L+E)

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Page 1: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

FECHA:

PESOS ESPECIFICOS DE MATERIALES

ɣ UNI UNI

2,40 Ton/m31,9 Ton/m 3

1,80 Ton/m324

1,72 Ton/m33,1 Ton/m2

1,00 Ton/m310 Ton/m2

UNI

ɣ UNI 24

0,20 3,1 Ton/m2

DETALLE UNI

Hp= 0,30 m

Hr= 0,20 m

H= 2,05 m

e2= 0,20 m

Hw= 0,00 m

Hnf= 2,95 m

Hs= 0,50 m

Ht= 2,45 m

H`= 2,95 m

B= 3,05 m

e1= 0,20 m

Bt= 3,45 m

Log= 1,00 m

GEOMETRIA BOX COULVERT

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. 10 de septiembre 2013.

SUELO DE RELLENO

DATOS DE ENTRADA

OBSERVACION

φ` suelo

c suelo

DETALLE

Aa=

SISMO

SUELO DE FUNDACION

ɣ pavimento=

ɣ relleno=

ɣ agua=

ɣ concreto=

MATERIAL OBSERVACION

K reacción

φ` suelo

c suelo

σ adm (D+L+E)

Page 2: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

FECHA:

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. 10 de septiembre 2013.

Qr Pavimento = 0,54 Ton/m

Qr relleno= 0,344 Ton/m

Qr total= 0,884 Ton/m

p= 7,5 Ton

QT= 4,85 Ton/m

FI= 20 %

QTxFI= 5,82 Ton/m

El factor de impacto debido a cargas vivas debe

evaluarse, según la altura del relleno (H) de acuerdo

a la siguiente tabla:

ANALISIS DE CARGAS

CARGAS POR PAVIMENTO Y RELLENO

EVALUO DE CARGA DINAMICA DE TRANSITO

Page 3: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

FECHA:

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. 10 de septiembre 2013.

PRESION ACTIVA DEL SUELO.

H ɣ φ

Pavimento 0,30 1,80 0

Relleno 0,20 1,72 24

Suelo 2,45 1,72 24

H ɣ φ Ka Pa Pa promd

0,00 1,72 24 0,422 0,000 0,109

0,30 1,72 24 0,422 0,218 0,290

0,50 1,72 24 0,422 0,363

0,50 1,72 24 0,422 0,363 0,540

0,99 1,72 24 0,422 0,718 0,896

1,48 1,72 24 0,422 1,074 1,251

1,97 1,72 24 0,422 1,429 1,607

2,46 1,72 24 0,422 1,784 1,962

2,95 1,72 24 0,422 2,140

0,00 0,36

0,25 0,81

0,50 1,25

Partes de division 5 0,75 1,70

Altura de seccion 0,49 1,00 2,14

CALCULOS DE PRESIONES LATERALES

PRESION DE TIERRA ESTATICO (TEORIA DE RANKINE)

DA

TOS

PA

RA

CA

RG

A

DIS

TRIB

UID

A E

TAB

S

Page 4: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

FECHA:

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. 10 de septiembre 2013.

PRESION LATERAL EJERCIDA POR EL TRANSITO.

Cargas de transito = 7,50 Ton

Área de contacto = 4,50 m2

Qc(presión de transito)= 1,67 Ton/m

L1 = 9,00 m

L2= 0,00 m

H= 1,73 m

λ= 1,30

(δ+β)= 78,95 grados

Page 5: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

FECHA:

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. 10 de septiembre 2013.

PROF. (δ+β) β δ β δ Δσ Presión

(m) Grado. Grado. Grado. rad. rad. (Ton/m) (Ton)

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

0,24 88,47 88,47 0,00 1,54 0,00 1,05 0,25

0,49 86,88 86,88 0,00 1,52 0,00 1,01 0,25

0,73 85,36 85,36 0,00 1,49 0,00 0,97 0,23

0,98 83,79 83,79 0,00 1,46 0,00 0,93 0,23

1,22 82,28 82,28 0,00 1,44 0,00 0,90 0,22

1,47 80,72 80,72 0,00 1,41 0,00 0,86 0,22

1,71 79,24 79,24 0,00 1,38 0,00 0,83 0,20

1,96 77,71 77,71 0,00 1,36 0,00 0,79 0,20

2,20 76,26 76,26 0,00 1,33 0,00 0,76 0,18

2,46 74,71 74,71 0,00 1,30 0,00 0,72 0,19

2,72 73,18 73,18 0,00 1,28 0,00 0,69 0,18

2,98 71,68 71,68 0,00 1,25 0,00 0,66 0,17

3,24 70,20 70,20 0,00 1,23 0,00 0,63 0,16

3,50 68,75 68,75 0,00 1,20 0,00 0,59 0,15

3,76 67,33 67,33 0,00 1,18 0,00 0,57 0,15

4,02 65,93 65,93 0,00 1,15 0,00 0,54 0,14

4,28 64,57 64,57 0,00 1,13 0,00 0,51 0,13

4,54 63,23 63,23 0,00 1,10 0,00 0,48 0,13

4,80 61,93 61,93 0,00 1,08 0,00 0,46 0,12

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

PRESION TOTAL= 3,50 Ton

Page 6: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

FECHA:

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. 10 de septiembre 2013.

Ho inicio box(m)= 0,50

Hf final box(m)= 2,95

Hnivel freático(m)= 2,95

Profund Hw (m) Pp (Tn)

0 0 0

2,2 0 0

3 0,05 0,05

3,5 0,55 0,55

4 1,05 1,05

4,8 1,85 1,85

PRESION DE POROS EJERCIDA POR EL NIVEL FREATICO.

Page 7: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

FECHA:

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. 10 de septiembre 2013.

PRESION DE TIERRA ESTADO PSEUDO-ESTÁTICO

Teoría de Monon Obe y Okabe.

Page 8: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

FECHA:

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. 10 de septiembre 2013.

PROF. ΔEAE

Ka= 0,422 (m) Ton/m

H`= 2,950 m 0,00 0,36

ɣ= 1,720 Ton/m3 0,24 0,34

φ= 24,000 º 0,418879 rad 0,49 0,30

δ= 0,000 º 0 rad 0,73 0,27

i= 0,000 º 0 rad 0,98 0,24

β= 0,000 º 0 rad 1,22 0,21

Aa= 0,200 1,47 0,18

Kh= 0,100 1,71 0,15

Kv= 0,000 1,96 0,12

ϴ= 5,711 0,099669 rad 2,20 0,09

DAE= 1,845 2,46 0,06

KAE= 0,494 2,72 0,03

ΔK= 0,072 2,98 0,00

3,24 -0,04

3,50 -0,07

3,76 -0,10

4,02 -0,13

4,28 -0,16

4,54 -0,20

4,80 -0,23

CARGA GENERADA POR EL PESO PROPIO DEL BOX COULVERT

Tramo de análisis. 1,00 Ton

Peso de un muro derecho: 0,984 Ton

Peso de un muro Izquierdo: 0,984 Ton

Peso placa inferior 1,656 Ton

Peso placa superior 1,656 Ton

PESTO TOTAL POR TRAMO: 6,28 Ton

DATOS PARA EL ANALISIS

Page 9: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

FECHA:

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. 10 de septiembre 2013.

FACTOR DE SEGURIDAD POR CAPACIDAD PORTANTE.

Base (m) Long (m) Área (m2)

Área de contacto 3,45 1,00 3,45

Carga por peso propio del box coulvert= 1,820 Ton/m2

Carga debida al relleno y pavimento= 0,884 Ton/m2

Carga debida al transito= 4,848 Ton/m2

CARGA TOTAL APLICADA AL SUELO= 7,553 Ton/m2

CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO= 10 Ton/m2

CHEQUEO DE CAPACIDAD= OK

ESTADO DE CAPACIDAD DEMANDA= 76% de la capacidad

ANALISIS DE ESTABILIDAD

El factor de seguridad de capacidad portante se analiza teniendo encuentra que el Q admisible debe ser mayor o iguala

la reacción del suelo generada por la aplicación de cargas verticales.

Page 10: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

FECHA:

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. 10 de septiembre 2013.

Ks(Ton/m3) 2000

Separación de los resortes Δx= 0,31 m

Separación de los resortes Δy= 1 m

Fuerza del resorte Fr= 620,00 Ton/m

CALCULO DE COEFICIENTE DE REACCION DEL SUBSUELO.

El método flexible de diseño, supone el suelo equivalente a un número infinito de resortes elásticos; la

constante elástica de los resortes se denomina el coeficiente k de reacción del subsuelo, el cual según

Vesic se calcula mediante la siguiente ecuacion:

Page 11: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

FECHA:

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. 10 de septiembre 2013.

DIAGRAMA DE MOMENTOS Mu=(KN.m)

MODELAMIENTO.

Page 12: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

FECHA:

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. 10 de septiembre 2013.

DIAGRAMA DE CORTANTE Vu (KN)

Page 13: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

10 de septiembre 2013.

0,0014 30 100 4,20 Nº4@35

0,0014 20 100 2,80 Nº4@25

0,0014 20 100 2,80 Nº4@25

Cuantia min. B base placa (cm) L placa (cm) Acero refuerzo (cm2) Varrillas

Cuantia min. B base muro (cm) L muro (cm) Acero refuerzo (cm2) Varrillas

0,0014 20 100 2,80 Nº4@25

Refuerzo por retracion y fraguado para muros y losas de box coulvert

Cuantia min. B base muro (cm) L muro (cm) Acero refuerzo (cm2) Varrillas

0,0018 30 100 5,40 Nº4@25

0,0018 30 100 5,40 Nº4@25

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. FECHA:

Refuerzo Longuitudinal para las esquinas.

Page 14: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

10 de septiembre 2013.

PREDIMENCIONAMIENTO DIMENCIONES

Estimamos unas dimensiones. NO APLICA Las dimensiones que usted va tomar:

L= 3,4 m. h= 30 cm

h= 0,2125 m 21,25 cm b= 100 cm

R= 5 cm se recomienda 5 cm.

bmax= 21,25 cm fc= 21 M.Pa

bmin= 6,375 cm fy= 420 M.Pa

b.recomen= 14,875 d= 25 cm

Determinamos el momento generado por la carga W=

SIMPLEMENTE REFORZA

Mu= 70 KN.m

nota: mirar tablas de momentos o ETAB`s.

CUANTÍAS MÍNIMA Y MÁXIMA PARA EL DISEÑO DE VIGA.

β1= 0,85 0,75ρ

ρMax

0,333 % 0,273 % 2,125 % 1,594

ρ.diseño. Mínima= 0,333 % ρ.diseño. Máxima= 1,594 %

Área del acero a del bloque Momento Mn ф.Mn

ф= 0,9

ρ d= As= 8,33 cm2 a= 0,01960784 m Mn= 84,068627 KN/m 75,66176471 KN.m

MÉTODO DIRECTO.

Combinación Área cm2

As1= 0,020481 m2 204,81464 cm2 7 Nº 4 9,03

As2= 0,000769 m2 7,6853591 cm2

para solución cuadrática ρdisiño1 8,192586 CANT VARILL. Esp (cm)

A(X2) -4941,18 ρdiseño2 0,307414 7 16,66666667

B(X) 105

C -0,07778

OBRA:

DISEÑO A FLEXION ACERO NEGATIVO LOSA SUPERIOR.

Según su criterio tome una cuantía

adecuada para su diseño.

0,333

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

Ampliación avenida circunvalar. FECHA:

ESPACIAMIENTO

Nº 4 CADA 16 cm

VARILLAS

Page 15: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

10 de septiembre 2013.

PREDIMENCIONAMIENTO DIMENCIONES

Estimamos unas dimensiones. NO APLICA Las dimensiones que usted va tomar:

L= 3,4 m. h= 30 cm

h= 0,2125 m 21,25 cm b= 100 cm

R= 5 cm se recomienda 5 cm.

bmax= 21,25 cm fc= 21 M.Pa

bmin= 6,375 cm fy= 420 M.Pa

b.recomen= 14,875 d= 25 cm

Determinamos el momento generado por la carga W=

SIMPLEMENTE REFORZA

Mu= 44 KN.m

nota: mirar tablas de momentos o ETAB`s.

CUANTÍAS MÍNIMA Y MÁXIMA PARA EL DISEÑO DE VIGA.

β1= 0,85 0,75ρ

ρMax

0,333 % 0,273 % 2,125 % 1,594

ρ.diseño. Mínima= 0,333 % ρ.diseño. Máxima= 1,594 %

Área del acero a del bloque Momento Mn ф.Mn

ф= 0,9

ρ d= As= 8,33 cm2 a= 0,01960784 m Mn= 84,068627 KN/m 75,66176471 KN.m

MÉTODO DIRECTO.

Combinación Área cm2

As1= 0,020774 m2 207,73716 cm2 7 Nº 4 9,03

As2= 0,000476 m2 4,7628357 cm2

para solución cuadrática ρdisiño1 8,309487 CANT VARILL. Esp (cm)

A(X2) -4941,18 ρdiseño2 0,190513 7 16,66666667

B(X) 105

C -0,04889

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. FECHA:

DISEÑO A FLEXION ACERO SUPERIOR LOSA SUPERIOR.

Según su criterio tome una cuantía

adecuada para su diseño.

0,333

VARILLAS

ESPACIAMIENTO

Nº 4 CADA 16 cm

Page 16: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

10 de septiembre 2013.

PREDIMENCIONAMIENTO DIMENCIONES

Estimamos unas dimensiones. NO APLICA Las dimensiones que usted va tomar:

L= 3,4 m. h= 25 cm

h= 0,2125 m 21,25 cm b= 100 cm

R= 5 cm se recomienda 5 cm.

bmax= 21,25 cm fc= 21 M.Pa

bmin= 6,375 cm fy= 420 M.Pa

b.recomen= 14,875 d= 20 cm

Determinamos el momento generado por la carga W=

SIMPLEMENTE REFORZA

Mu= 19 KN.m

nota: mirar tablas de momentos o ETAB`s.

CUANTÍAS MÍNIMA Y MÁXIMA PARA EL DISEÑO DE VIGA.

β1= 0,85 0,75ρ

ρMax

0,333 % 0,273 % 2,125 % 1,594

ρ.diseño. Mínima= 0,333 % ρ.diseño. Máxima= 1,594 %

Área del acero a del bloque Momento Mn ф.Mn

ф= 0,9

ρ d= As= 6,67 cm2 a= 0,01568627 m Mn= 53,803922 KN/m 48,42352941 KN.m

MÉTODO DIRECTO.

Combinación Área cm2

As1= 0,016745 m2 167,44848 cm2 5 Nº 4 9,03

As2= 0,000255 m2 2,5515232 cm2

para solución cuadrática ρdisiño1 8,372424 CANT VARILL. Esp (cm)

A(X2) -4941,18 ρdiseño2 0,127576 5 25

B(X) 84

C -0,02111

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. FECHA:

DISEÑO A FLEXION ACERO NEGATIVO LOSA INFERIOR.

Según su criterio tome una cuantía

adecuada para su diseño.

0,333

VARILLAS

ESPACIAMIENTO

Nº 4 CADA 25 cm

Page 17: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

10 de septiembre 2013.

PREDIMENCIONAMIENTO DIMENCIONES

Estimamos unas dimensiones. NO APLICA Las dimensiones que usted va tomar:

L= 3,4 m. h= 25 cm

h= 0,2125 m 21,25 cm b= 100 cm

R= 5 cm se recomienda 5 cm.

bmax= 21,25 cm fc= 21 M.Pa

bmin= 6,375 cm fy= 420 M.Pa

b.recomen= 14,875 d= 20 cm

Determinamos el momento generado por la carga W=

SIMPLEMENTE REFORZA

Mu= 90 KN.m

nota: mirar tablas de momentos o ETAB`s.

CUANTÍAS MÍNIMA Y MÁXIMA PARA EL DISEÑO DE VIGA.

β1= 0,85 0,75ρ

ρMax

0,333 % 0,273 % 2,125 % 1,594

ρ.diseño. Mínima= 0,333 % ρ.diseño. Máxima= 1,594 %

Área del acero a del bloque Momento Mn ф.Mn

ф= 0,9

ρ d= As= 6,67 cm2 a= 0,01568627 m Mn= 53,803922 KN/m 48,42352941 KN.m

MÉTODO DIRECTO.

Combinación Área cm2

As1= 0,015712 m2 157,11928 cm2 9 Nº 4 13

As2= 0,001288 m2 12,88072 cm2

para solución cuadrática ρdisiño1 7,855964 CANT VARILL. Esp (cm)

A(X2) -4941,18 ρdiseño2 0,644036 9 12,5

B(X) 84

C -0,1

MEMORIAS DE CALCULO DE DISEÑO DE BOX COULVERT

OBRA: Ampliación avenida circunvalar. FECHA:

DISEÑO A FLEXION ACERO POSITIVO LOSA INFERIOR.

Según su criterio tome una cuantía

adecuada para su diseño.

0,333

VARILLAS

ESPACIAMIENTO

Nº 4 CADA 12 cm

Page 18: DISEÑO DE BOX COULVERT - DISEÑO FLEXION (1)

PROYECTO DE CONCRETO1

Anyelo Yasno, Juan David De La Cruz, Juan Camilo Vanegas

Hernan Montoya

PREDIMENCIONAMIENTO DIMENCIONES

estimamo unas dimensiones. NO APLICA Las dimensiones que usted va tomar:

L= 3,4 m. h= 30 cm

h= 0,2125 m 21,25 cm b= 100 cm

R= 5 cm se recomienda 5 cm.

bmax= 21,25 cm fc= 21 M.Pa

bmin= 6,375 cm fy= 420 M.Pa

b.recomen= 14,875 d= 25 cm

Determinamos el momento generado por la carga W=

SIMPLEMENTE REFORZA

Mu= 70 KN.m

nota: mirar tablas de momentos o ETAB`s.

CUANTIAS MINIMA Y MAXIMA PARA EL DISEÑO DE VIGA.

β1= 0,85 0,75ρ

ρmax

0,333 % 0,273 % 2,125 % 1,594

ρ.diseño.minima= 0,333 % ρ.diseño.Maxima= 1,594 %

Area del acero a del bloque momento Mn ф.Mn

ф= 0,9

ρ de diseño= As= 8,33 cm2 a= 0,019607843 m Mn= 84,068627 KN/m 75,66176471 KN.m

METODO DIRECTO.

Combinacion Area cm2

As1= 0,0204815 m2 204,81464 cm2 7 Nº 4 9,03

As2= 0,0007685 m2 7,6853591 cm2

para solucion cuadratica ρdisiño1 8,1925856 CANT VARILL. Esp (cm)

A(X2) -4941,18 ρdiseño2 0,3074144 7 14,28571429

B(X) 105

C -0,07778

Según su criterio tome

una cuantia adecuada

para su diseño.

VARILLAS

ESPACIAMIENTO

Nº 4 CADA 15 cm

DISEÑO A FLEXION ACERO INFERIOR LOSA SUPERIOR.

0,333

Firma de Responsable: